(57)【要約】【課題】電気エネルギーを消費することなく水流に脈動を発生させることができ、コストも安価で装置もコンパクトに構成でき、更に脈動発生に際してモータ振動等の騒音を発生させることのない水流の脈動発生装置を提供する。【解決手段】流入口４５及び流出口４６を備えた弁ケーシング４０と、弁ケーシング４０内部に往復運動可能に設けられた弁体５０と、弾性力で弁体５０を閉弁方向に押圧するコイルばね５１と、弁体５０と弁座６４との間を水密に止水する止水部材５８とを有し、コイルばね５１の弾性力を適宜に設定することで、弁体５０に対する開弁方向の力と閉弁方向の力の大小関係を交互に変化させ、以て弁体５０を往復運動させて水流に脈動を発生させる脈動発生弁３８を含んで脈動発生装置３２を構成する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
(イ)１次側の水を流入させる流入口及び流入した水を２次側に流出させる流出口を備えた弁ケーシングと、
(ロ)該流入口を開閉する向きに該弁ケーシング内部に往復運動可能に設けられた弁体と、
(ハ)該弁体を該流入口とは反対側の背後において往復運動可能に弾性支持するとともに、弾性力で該弁体を閉弁方向に押圧する弾性体と、
(ニ)閉弁時において、前記弁体と前記流入口周りの弁座との間を水密に止水する止水部材と、
を有し、前記弁体の閉弁状態で前記１次側の水圧による該弁体の開弁方向の力が、前記弾性体の弾性力に基づく閉弁方向の力に打ち勝ち、該弁体の開弁後には該弾性力に基づく該弁体の閉弁方向の力が、該水圧による該弁体の開弁方向の力に打ち勝つように該弾性体の弾性力が設定してあり、該弁体に対する開弁方向の力と閉弁方向の力の大小関係を交互に変化させることで該弁体を往復運動させ、水流に脈動を発生させる脈動発生弁を含んでいることを特徴とする脈動発生装置。
【請求項２】
請求項１において、吐水部に到る途中に該吐水部に連通可能な複数の流路が設けてあり、各流路に脈動周波数の異なった前記脈動発生弁が設けてあり、何れかの脈動発生弁を選択して作動可能となしてあることを特徴とする脈動発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は水流の脈動発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水流に脈動を発生させる脈動発生装置が公知である。
この脈動発生装置は、例えば便器に備えられて人体局部に洗浄水を噴射し、局部洗浄する局部洗浄装置の噴射ノズルからの噴射水に脈動を持たせる場合等に使用されている。
このように洗浄ノズルからの噴射流に脈動を持たせることでマッサージ効果を与えて使用感を高めたり、或いは洗浄効率を高めたりすることができる。
【０００３】
従来において、この種の脈動発生装置は電気的な駆動力にて脈動を発生させるものが一般的である。
例えば下記特許文献１には電磁ポンプ式の脈動発生装置、詳しくは電磁コイルへのパルス通電によってプランジャを往復動させ、そしてプランジャの往復運動により一方向性の弁体を往復運動させることによって、吐出水流に脈動を持たせるようになしたものが開示されている。
しかしながらこのものは電気的に水流に脈動を発生させるものであることから、脈動発生に際して電気エネルギーを消費する問題があり、また構造が複雑で必然的にコストも高くなり、更に装置も大型化してしまう。
【０００４】
その他に、脈動発生装置として電動モータにより羽根車を回転させ、脈動を発生させるものもあるが、この場合も上記と同様の問題があるのに加えてモータが振動を生じ、そのモータの振動が騒音源となってしまうといった問題がある。
また上記何れのものも停電時には使用できなかったり或いは別途の電源を必要とするといった問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１２３５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上のような事情を背景とし、電気エネルギーを消費することなく水流に脈動を発生させることができ、コストも安価で装置もコンパクトに構成でき、更に脈動発生に際してモータ振動等の騒音を発生させることのない水流の脈動発生装置を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
而して請求項１のものは、(イ)１次側の水を流入させる流入口及び流入した水を２次側に流出させる流出口を備えた弁ケーシングと、(ロ)該流入口を開閉する向きに該弁ケーシング内部に往復運動可能に設けられた弁体と、(ハ)該弁体を該流入口とは反対側の背後において往復運動可能に弾性支持するとともに、弾性力で該弁体を閉弁方向に押圧する弾性体と、(ニ)閉弁時において、前記弁体と前記流入口周りの弁座との間を水密に止水する止水部材と、を有し、前記弁体の閉弁状態で前記１次側の水圧による該弁体の開弁方向の力が、前記弾性体の弾性力に基づく閉弁方向の力に打ち勝ち、該弁体の開弁後には該弾性力に基づく該弁体の閉弁方向の力が、該水圧による該弁体の開弁方向の力に打ち勝つように該弾性体の弾性力が設定してあり、該弁体に対する開弁方向の力と閉弁方向の力の大小関係を交互に変化させることで該弁体を往復運動させ、水流に脈動を発生させる脈動発生弁を含んでいることを特徴とする。
【０００８】
請求項２のものは、請求項１において、吐水部に到る途中に該吐水部に連通可能な複数の流路が設けてあり、各流路に脈動周波数の異なった前記脈動発生弁が設けてあり、何れかの脈動発生弁を選択して作動可能となしてあることを特徴とする。
【発明の作用・効果】
【０００９】
以上のように本発明は、１次側の水を流入させる流入口及び流入した水を２次側に流出させる流出口を備えた弁ケーシングと、その内部に往復運動可能に設けられた弁体と、弁体を背後において弾性力で閉弁方向に押圧する弾性体と、閉弁時に弁体と流入口周りの弁座との間を水密に止水する止水部材とを有し、１次側の水圧による弁体の開弁方向の力と、弾性体の弾性力に基づく閉弁方向の力の大小関係を交互に変化させることで弁体を往復運動させ、水流に脈動を発生させる脈動発生弁を含んで脈動発生装置を構成したものである。
【００１０】
このような本発明の脈動発生装置は、弁体に対して開弁方向に作用する１次側の水圧による力と、閉弁方向に作用する弾性体の弾性力に基づく力の大小関係を交互に変化させて水流に脈動を発生させるものであることから、脈動発生のために電気的な駆動力を必要とせず、脈動発生に際して電気エネルギーを消費してしまう問題を解消することができる。
【００１１】
また１次側の水圧による力と弾性体の弾性力に基づく力の関係で脈動を発生させるものであるため装置の構造も簡素であり、所要コストも安価となすことができる。加えて装置をコンパクトに構成することができる。
その他に、本発明の脈動発生装置は弾性体の弾性力（ばね定数）を調節することで、脈動周波数を様々に変化させ、制御することができる利点を有する。
【００１２】
請求項２は、吐水部に到る途中に、吐水部に連通可能な複数の流路を設け、各流路に互いに脈動周波数の異なった脈動発生弁を設けて何れかの脈動発生弁を選択して作動可能となしたもので、この請求項２の脈動発生装置によれば、使用者の好みに応じて吐水部からの吐水流に所望の周波数の脈動を付与することができる。
【００１３】
本発明は、便器に備えられて人体局部に洗浄水を噴射する人体局部洗浄装置の洗浄ノズルを吐水部として、脈動発生装置により洗浄ノズルからの噴射流に脈動を生ぜしめる場合に好適に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の脈動発生装置の適用対象である局部洗浄装置付の便器を示した図である。
【図２】図１の局部洗浄装置の流路と構成要素を示した図である。
【図３】同実施形態の脈動発生装置を示した断面図である。
【図４】図３の脈動発生装置を各部品に分解して示す斜視図である。
【図５】同実施形態の脈動発生装置の作用説明図である。
【図６】同実施形態の脈動発生装置と異なる脈動周波数で構成した例を示す図である。
【図７】本発明の更に他の実施形態の脈動発生装置を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において１０は便器で、１２は便器本体、１４は便座、１６は便蓋で、１８は内部に便器の洗浄水を貯える洗浄タンクである。
この便器１０には、洗浄ノズル２０から人体局部に向けて洗浄水を噴射し局部洗浄する局部洗浄装置２２が備えられている。
尚２３は、壁Ｗに取り付けられたリモコン操作部である。
【００１６】
図２において、２４は洗浄ノズル２０に給水を行う流路で、この流路２４上に図中左から止水栓２６，止水弁（開閉弁）２８，温水タンク３０及び本実施形態の水流の脈動発生装置３２が設けられている（脈動発生装置３２は図中２点鎖線で示す位置、即ち止水弁２８と温水タンク３０との間の位置であっても良い）。
ここで止水弁２８は流路２４を開閉する弁であって、洗浄ノズル２０から洗浄水を噴射するときにはこの止水弁２８が開放される。
この止水弁２８は局部洗浄装置２２の流路全体を開閉する主弁としての働きを有する。
【００１７】
流路２４からは別途の圧抜路３４が分岐して延び出しており、この圧抜路３４上に水圧制御弁３６が設けられている。
この水圧制御弁３６は安全弁（リリーフ弁）としてのもので、流路２４の圧力が一定圧力以上に高くなろうとしたときに開弁して圧力を逃し、流路２４の圧力が過大になるのを防止する働きをなす。
【００１８】
図２に示す局部洗浄装置２２では、止水弁２８が開かれることによって流路２４を通じ温水タンク３０に水が流入し、それにより温水タンク３０に貯えられている温水が洗浄ノズル２０へと送られて、そこから洗浄水が噴射される。
その際、温水タンク３０と洗浄ノズル２０との間に設けられた脈動発生装置３２にて、洗浄ノズル２０に送られる水流に脈動が発生せしめられ、洗浄ノズル２０からの洗浄水が脈動を伴って人体局部に噴射される。
【００１９】
図３に脈動発生装置３２の構成が具体的に示してある。
この例では脈動発生装置３２が脈動発生弁３８単体にて構成される。
４０はこの脈動発生弁３８における弁ケーシングで、断面円形の筒状をなすケーシング本体４２と、ケーシング本体４２の図中右端の開口を閉鎖する栓体４４とから成っている。
【００２０】
この弁ケーシング４０には、１次側流路２４Ａからの水を流入させる流入口４５と、流入した水を２次側流路２４Ｂへと流出させる流出口４６とが設けられており、そしてそれら流入口４５と流出口４６との間に弁室４８が形成されていて、そこに弁体５０と、その背後において弁体５０を図中左右方向に往復運動可能に弾性支持し且つ弁体５０を図中左向きの閉弁方向に押圧する、金属製のコイルばね（弾性体）５１とが収容されている。
【００２１】
図４にも示しているように弁体５０は円筒状をなしていて図中左端側に大径部５２を有し、その大径部５２が、弁室４８の内面に摺動可能に嵌合されている。
この大径部５２には周方向に沿って所定間隔で弁体５０の軸方向に延びるリブ５４が設けられており、それらリブ５４と５４との間に溝が形成されていて、その溝が軸方向に貫通の流路５６（図３参照）を成している。
【００２２】
５８は弁体５０に保持されたゴム製の止水部材で、円板状をなす大径の頭部６０と、小径且つ軸状の嵌入部６２とを有しており、その嵌入部６２が弁体５０の内部に嵌入され、弁体５０にて一体移動状態に保持されている。
止水部材５８は、弁体５０の閉弁時に流入口４５周りに形成された弁座６４に弾性的に当接して流入口４５を水密にシールし、止水を行う。
【００２３】
この実施形態において、弁体５０を図中左向き即ち閉弁方向に弾性押圧するコイルばね５１の弾性力は以下のように設定されている。
弁体５０に対して図中左側の１次側の水圧は、弁体５０が閉弁状態から図中右向きに移動して開き、１次側の水が流入口４５から弁室４８内部に流入し、弁室４８を経由して２次側に流動することで圧力低下する。
【００２４】
そこでここでは、弁体５０の閉弁状態で１次側の水圧による弁体５０の図中右向きの開弁方向の力が、コイルばね５１の弾性力に基づく閉弁方向の力に打ち勝ち、また一方弁体５０の開弁により水圧低下して弁体５０を開弁方向に押す力が低下したとき、弁体５０を閉弁方向に押す力が打ち勝つように、コイルばね５１の弾性力、詳しくは弾性荷重が設定してある。
【００２５】
その結果、弁体５０に対する図中右向きの開弁方向の力と、図中左向きの閉弁方向の力との大小関係が交互に変化し、これにより弁体５０は図５（Ｉ）→（II）→（III）→（Ｉ）に示す状態に順に動作して図中左右方向に往復運動し、弁体５０を通過して流れる水流に脈動を発生させ、洗浄ノズル２０からの洗浄水の噴射流に脈動を生ぜしめる。
【００２６】
尚そのような脈動、即ち弁体５０の図３及び図４中左右方向の往復運動を生ぜしめるために、ここでは弁体５０閉弁状態においてコイルばね５１による弁体５０の図中左向きの閉弁方向の弾性押圧力を、１次側の水圧による弁体５０の図中右向きの開弁方向の力（流入口４５の面積×水圧）以下とし、また弁体５０開弁後において、コイルばね５１の図中左向きの閉弁方向の弾性押圧力を、１次側の水圧による弁体５０の開弁方向の力より大とするのに加えて、流入口４５の面積を流出口４６の面積以上としておく。
尚、弁ケーシング４０と弁体５０との間の隙間（流路５６の深さ）は０．５ｍｍ以下としておくことが望ましい。
【００２７】
尚当然ながら、閉弁状態においてコイルばね５１による図中左向きの閉弁方向の弾性押圧力が、１次側の水圧による図中右向きの開弁方向の力以上の大きさであるときには、弁体５０は閉弁状態から開弁することはなく、また逆に、開弁後においてコイルばね５１による閉弁方向の弾性押圧力が、１次側の水圧による開弁方向の力以下であるときには、弁体５０の上記の往復運動は生じない。
【００２８】
以上のように本実施形態の脈動発生装置３２は、弁体５０に対して開弁方向に作用する１次側の水圧による力と、閉弁方向に作用するコイルばね５１の弾性力に基づく力との大小関係を交互に変化させて、水流に脈動を発生させるものであることから、脈動発生のために電気的な駆動力を必要とせず、脈動発生に際して電気エネルギーを消費してしまう問題を解消することができる。
【００２９】
また１次側の水圧による力と、コイルばね５１の弾性力に基づく力の大小関係で脈動を発生させるものであるため、装置の構造も簡素であり、所要コストも安価となすことができる。加えて装置をコンパクトに構成することができる。
【００３０】
本実施形態においては、コイルばね５１の弾性力（ばね定数）を調整することで脈動周波数を種々変化させることが可能である。
図６の（Ｂ）は、（Ａ）に対してコイルばね５１の弾性力を大きくした例で、この場合には脈動周波数は（Ａ）に示すものに比べて高周波数となる。
例えば（Ａ）のものが脈動周波数４０Ｈｚであったとすると、（Ｂ）のものはこれよりも高周波数の例えば７０Ｈｚとすることができる。
一方（Ｃ）のものは、コイルばね５１の弾性力を（Ａ）のものに比べて小さくした例で、この場合には脈動周波数は（Ａ）のものに比べて低周波数（例えば１０Ｈｚ）となる。
【００３１】
図７は、本発明の他の実施形態を示している。
この例は、洗浄ノズル２０に到る途中で流路２４を複数の互いに並列な分岐流路２４-１，２４-２，２４-３に分岐させて、それぞれに脈動周波数の互いに異なった脈動発生弁３８-１，３８-２，３８-３、及び各分岐流路２４-１，２４-２，２４-３を開閉する開閉弁６６-１，６６-２，６６-３を設けたものである。
【００３２】
この例では、開閉弁６６-１〜６６-３の何れかを開弁させて他を閉弁状態としておくことで、互いに脈動周波数の異なった複数の脈動発生弁３８-１〜３８-３の何れかを作動させ、ノズル２０からの洗浄水の噴射流の脈動周波数を使用者の好みの周波数に選択することができる。
【００３３】
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば、上記実施形態は本発明の脈動発生装置を局部洗浄装置に適用した場合の例であるが、本発明は他の様々な吐水部から吐水を行う装置に適用することが可能であるし、また脈動発生装置を上例以外の他の様々な形態で構成することが可能である等、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
【符号の説明】
【００３４】
２０  洗浄ノズル
２２  局部洗浄装置
２４  流路
３２  脈動発生装置
３８  脈動発生弁
４０  弁ケーシング
４５  流入口
４６  流出口
５０  弁体
５１  コイルばね（弾性体）
５８  止水部材
６４  弁座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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